Многоканальный измеритель временных интервалов Советский патент 1991 года по МПК G04F10/04 

fe

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение достоверности измерения и расширение области применения. Многоканальный измеритель временных интервалов содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2 импульсов, блок 4 памяти, источник 11 входных сигналов, блок 12 синхронизации, блок 13 элементов И, дешифратор 3. В устройство введены формирователь 5 импульсов, триггеры 6, 7, два блока триггеров 8, 10, блок 9 регистров, три блока элементов И 14, 18, 21, блок 16 счетчиков, дополнительный дешифратор 20. Введение новых элементов и блоков с образованием новых связей позволяет достичь цель изобретения. 1 ил.

сь

V4

О

ел о

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством, в частности для контроля преобразователей 5 аналоговой величины во временные интервалы.

На чертеже показан предлагаемый измеритель.

Цель изобретения - повышение досто- 10 верности измерения и расширение области применения измерителя.

Многоканальный измеритель временных интервалов содержит генератор 1 импульсов, один выход которого подключен к 15 входу счетчика 2 импульсов и одному входу первого дешифратора 3, выходы разрядов счетчика 2 импульсов подключены к информационным входам блока 4 памяти и к группе входов первого дешифратора 3, выход 20 старшего разряда счетчика 2 импульсов через формирователь 5 импульсов подключен к первым входам первого 6 и второго 7 триггеров, один выход первого дешифратора 3 подключен к второму входу первого тригге- 25 ра 6 и к первой группе входов первого блока

8триггеров, другой выход дешифратора 3 подключен к второму входу второго триггера 7, к входам сброса блока 4 памяти, блока

9регистров, блока 10 триггеров и к входу 30 источника 11 входных сигналов, выходы которого подключены к информационным входам блока 12 элементов синхронизации, управляющие входы которого соединены с другим выходом генератора 1 импульсов, а 35 выходы подключены к одной группе входов первого блока 13 элементов И, другая группа входов блока 13 соединена с выходом триггера 6, а выходы блока 13 подключены

к соответствующим входам синхронизации 40 блока 4 памяти и блока 9 регистров, выход триггера 7 подключен к одной группе входов второго блока 14 элементов И, другая группа входов которого соединена с выходами блока 12 синхронизации, а выходы блока 14 45 подключены к входам синхронизации блока

10триггеров, выходы блока 4 памяти и блока 10 триггеров подключены, соответственно, к первой и второй группам входов шины

15данных, выходы блока 9 регистров под- 50 к люмены к третьей группе входов шины 15 данных и к информационным входам блока

16счетчиков, вход сброса которого соединен с шиной 17 начальной установки, а выходы подключены к одной группе входов 55

третьего блока 18 элементов И, выходы блока 18 подключены к четвертой группе входов шины 15 данных, шина 19 адреса подключена к входам второго дешифратора 20, выходы которого подключены к управляющим входам блока 4 памяти, блока 9 регистров, блока 10 триггеров, к другой группе входов блока 18 элементов И, к одной группе входов четвертого блока 21 элементов И, другая группа входов которого соединена с выходом шины 22 управления, а выходы подключены к второй группе входов блока 8 триггеров, выходы блока 8 подключены к входам шины 22 управления, а шина 23 единичного потенциала подключена к информационным входам блока 10 триггеров и блока 9 регистров.

Измеритель работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает две последовательности неперекрывающихся высокочастотных импульсов. Счетчик 2 импульсов задает цикл измерения, непрерывно подсчитывая импульсы первой последовательности импульсов генератора 1. По переполнению счетчика 2 формирователь 5 вырабатывает старт-импульс, устанавливающий в единицу триггеры 6, 7. В цикле измерения дешифратор 3 вырабатывает два импульса, первый из которых, соответствующий максимально допустимому измеряемому временному интервалу с выхода источника 11 входных сигналов.устанавливает в О триггер бив единицу триггеры блока 8, сигнализируя о готовности к выдаче информации. Второй выходной импульс дешифратора 3 поступает на вход источника 11 в качестве признака начала цикла формирования временных интервалов и устанавливает в ноль триггер 7.блок 4 памяти, блок 10 триггеров и блок 9 регистров.

Стоп-импульсы окончания временных интервалов, сформированные в источнике 11, поступают в блок 12, где синхронизируются импульсами второй последовательности генератора 1 импульсов, В интервале от старт-импульса (нулевого состояния счетчика 2) до формирования первого выходного импульса дешифратора 3 выходной сигнал триггера 6 открывает элементы И блока 13. Выходные стоп-импульсы источника 11 проходят независимо по каждому из каналов через соответствующие элементы блоков 12 и 13 и записывают содержимое счетчика 2 параллельным кодом в соответствующий регистр блока 4 памяти. Кроме того, выходные импульсы блока 13 элементов И поступают на С-входы последовательных регистров блока 9 регистров, устанавливая в Т их первые разряды, а выходами регистров блока 9 регистров являются выходы вторых разрядов этих регистров. Выходной сигнал триггера 7 удерживает в закрытом состоянии элементы И блока 14 элементов И в интервале от старт-импульса до формирования второго выходного импульса дешифратора 3. Импульсы, поступившие с выходов источника 11 входного сигнала в интервале от второго выходного импульса дешифратора 3 до старт-импульса, проходят через блоки 12,14 и устанавливают в Г соответствующий триггер блока 10 триггеров, что свидетельствует об отрицательном значении аналоговой величины, преобразуемой во временной интервал в источнике 11 входных сигналов. Если через элемент блока И 13 в каком-либо канале, кроме стоп-им- пульса, проходит помеха, то второй разряд соответствующего регистра блока 9 устанавливается в Г, что свидетельствует о недостоверном результате измерения временного интервала в соответствующем канале. Выходы вторых разрядов регистров блока 9 регистров и выходы блока 10 триггеров подключены к шине 15 данных, как признаки достоверности кодов временных интервалов и признаки знака на выходах соответствующих регистров блока 4 памяти.

Счетчики блока 16 предназначены для подсчета количества сбоев в каждом канале за время измерения. Обнуление счетчиков блока 16 производится сигналом по шине 17 начальной установки в начале измерения. Наличие сбоя (больше одного стоп-импуль- са в цикле измерения) в виде импульса с выхода регистра блока 9 поступает на вход соответствующего счетчика блока 16. В результате, в каждом из счетчиков блока 16 накапливается количество сбоев в соответствующем канале за время измерения. Сигнал переполнения любого из счетчиков блока 16 поступает на шину 15 данных, как признак низкого качества работы источника 11 входных сигналов или линий связи источника 11 входных сигналов с многоканальным измерителем временных интервалов.

Чтение информации с шины 15 данных производится в интервале между первым и вторым выходными импульсами дешифратора 3. Адрес запрашиваемого канала подается по шине 19 адреса на вход дешифратора 20, на соответствующем выходе которого вырабатывается сигнал чтения, поступающий на W-входы соответствующих триггеров и регистров блоков 10 триггеров, 4 памяти и 9 регистров, и управляющие входы элементов И блока 21. Z-выходы выбранных триггеров и регистров открываются и выходные сигналы поступают на шину 15 данных. После приема информации, выбранного при чтении канала с шины 22 управления, поступает сигнал на входы блока 21 элементов И и соответствующий триггер готовности блока 8 устанавливается в нулевое состояние. В начале каждого следующего цикла измерения производится обнуление блоков 4 памяти, 14 элементов И и 10 триггеров.

В качестве элементов блока 12 синхронизации могут быть использованы D-триг- геры. Блок 4 памяти может быть выполнен на регистрах типа 533ИР16 с параллельным вводом информации и управляемыми 2-вы- ходами. Формирователь 5 является дифференцирующим элементом. Полярность сигналов определяется типом используемых элементов и микросхем.

Таким образом, в предложенном устройстве занесение выходной информации в

блок 4 памяти производится только в определенном временном интервале разрешения поступления стоп-импульсов, наличие больше одного стоп-импульса для одного канала в разрешенном временном интервале воспринимается как недостоверный результат в цикле измерения соответствующего канала, фиксируется количество сбоев в каждом канале за время измерения для принятия мер по повышению качества работы источника информации и линий связи, что в целом повышает достоверность измерителя. Измерение аналоговых величин с отрицательным знаком расширяет область применения предложенного измерителя по

сравнению с известным.

Формула изобретения Многоканальный измеритель временных интервалов, содержащий генератор импульсов, один выход которого подключен к входу счетчика импульсов, выходы разрядов счетчика импульсов подключены к информационным входам блока памяти, выходы которого подключены к первой группе входов

шины данных, источник входных сигналов, выходы которого подключены к информационным входам блока элементов синхронизации, выходы которого подключены к одной группе входов первого блока элементов И, выходы младших разрядов счетчика импульсов подключены к одной группе входов первого дешифратора, шину начальной установки и шину единичного потенциала, отличающийся тем, что, с целью

повышения достоверности и расширения области применения измерителя, в него введены формирователь импульсов, первый и второй триггера, первый и второй блоки триггеров, блок регистров, второй, третий и

четвертый блоки элементов И, блок счетчиков, второй дешифратор, шина адреса и шина управления, выход старшего разряда счетчика импульсов через формирователь импульсов подключен к первым входам первого и второго триггеров, выходы старших

разрядов счетчика импульсов подключены к другой группе входов первого дешифратора, один вход которого соединен с одним выходом генератора импульсов, один выход первого дешифратора подключен к второму входу первого триггера и к первой группе входов первого блока триггеров, другой выход первого дешифратора подключен к второму входу второго триггера, к входам сброса блока памяти, блока регистров, вто- рого блока триггеров и к входу источника входных сигналов, выход первого триггера подключен к другой группе входов первого блока элементов И, выходы которого подключены к соответствующим входам синх- ронизации блока памяти и блока регистров, выход второго триггера подключен к одной группе входов второго блока элементов И, другая группа входов которого соединена с выходами блока синхронизации, а выходы второго блока элементов И подключены к входам синхронизации второго блока триггеров, выходы которого подключены к второй группе входов шины данных, выходы блока регистров подключены к третьей

группе входов шины данных и к информационным входам блока счетчиков импульсов, вход сброса которого соединен с шиной начальной установки, а выходы подключены к одной группе входов третьего блока элементов И, выходы третьего блока элементов И подключены к четвертой группе входов шины данных, шина адреса подключена к входам второго дешифратора, выходы которого подключены к управляющим входам блока памяти, блока регистров, блока триггеров и к другой группе входов третьего блока элементов И, к одной группе входов четвертого блока элементов И, другая группа входов которого соединена с выходом шины управления, а выходы подключены к другой группе входов первого блока триггеров, выходы которого подключены к входам шины управления, другой выход генератора импульсов подключен к управляющим входам блока синхронизации, шина единичного потенциала подключена к информационным входам блока триггеров и блока регистров.